EP0794802B1 - Complexe d'inclusion d'un acide gras radiohalogene dans une cyclodextrine - Google Patents
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- A61K47/6951—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit inclusion complexes, e.g. clathrates, cavitates or fullerenes using cyclodextrin
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Definitions
- the radiohalogenated fatty acids used in the inclusion complex can also be of different types.
- the metabolism of fatty acid by ⁇ -oxidation can be slowed down by the presence of ⁇ position of one or two methyl.
- the afterglow time fatty acid in the myocardial cell is so increased, making it possible to perform the exam scintigraphic with more comfort.
- Additives used for this purpose can be tampons, saline, and especially polyols.
- polyols usable we can cite mannitol, inositol, sorbitol and dixylitol.
- Examples 1 to 4 Solubilization of 16-iodo 3-methyl hexadecanoic acid in different cyclodextrins.
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Description
La présente invention a pour objet la
réalisation de compositions radiopharmaceutiques
injectables contenant des acides gras radiohalogénés,
destinées à l'étude des troubles du métabolisme
cardiaque par scintigraphie.
L'étude fonctionnelle du coeur par voie
externe permet d'apprécier d'éventuelles modifications
pathologiques. Ainsi, l'image obtenue par injection du
thallium-201 permet de visualiser la répartition du
débit sanguin dans le myocarde, mais elle ne donne pas
accès à l'état métabolique de la cellule myocardique.
Les acides gras à longue chaine constituent
l'une des principales sources d'énergie du muscle
cardiaque, puisqu'ils fournissent 65 % de l'énergie
nécessaire au fonctionnement des cellules myocardiques.
Comme la présence d'un halogène sur ces acides gras ne
modifie en rien leurs propriétés métaboliques, le
radiomarquage des acides gras par un halogène
radioactif conduit donc à une excellente méthode
d'exploration des troubles métaboliques des cellules
myocardiques chez l'homme.
Actuellement, pour réaliser ces examens, on
utilise des acides gras marqués à l'iode radioactif
tels que l'acide 16-iodo(123I) 3-méthyl hexadécanoïque
(123IAGM). Dans les services de médecine nucléaire, on
prépare ce produit juste avant l'injection par marquage
de l'IAGM avec de l'iode-123. Ce traceur radiomarqué,
insoluble dans les solvants aqueux, est ensuite dissous
dans un liquide constitué par une solution de
sérum-albumine humaine. L'emploi de sérum-albumine
humaine pose certains problèmes en raison du contrôle
très strict à exercer sur la qualité de la sérum
albumine humaine afin d'éviter toute contamination
virale au patient. Il serait donc particulièrement
intéressant d'utiliser pour la solubilisation un
composé ne présentant pas ces risques de contamination.
De plus, la préparation de l'acide gras
marqué à l'iode-123 est une méthode assez lourde, qui
nécessite du personnel qualifié et entraíné et un
environnement stérile pour assurer l'innocuité du
produit final.
Il serait donc intéressant pour améliorer
la qualité du produit de pouvoir réaliser celui-ci dans
un établissement pharmaceutique qui pourrait distribuer
le produit radiomarqué prêt à l'emploi, stérilisé.
Cependant, lorsqu'on utilise de la sérum
albumine humaine pour solubiliser le produit, une
stérilisation par la chaleur est impossible car la
sérum albumine est dégradée dans ces conditions.
La présente invention a précisément pour
objet de remplacer la sérum albumine humaine par un
produit ne présentant pas les inconvénients décrits ci-dessus,
en vue d'obtenir une composition
radiopharmaceutique d'acide gras radiohalogéné qui
conduit de plus à une biodistribution améliorée de
l'acide gras radiohalogéné.
Ce produit remplacant la sérum albumine
humaine est une cyclodextrine ou l'un de ses dérivés.
Les cyclodextrines sont des
oligosaccharides cycliques composés de 6(α), 7(β) et
8 (γ) unités de D-glucopyranose reliées en α-1,4. Dans
ces cyclodextrines, la cavité interne hydrophobe est
constituée des protons, alors que les groupements
hydroxyle qui sont rejetés vers l'extérieur, engendrent
une structure externe hydrophile. Cette cavité interne
peut accueillir des molécules hydrophobes ou des
parties de molécules organiques. Il se forme alors un
complexe d'inclusion.
Cette capacité à inclure des molécules
organiques a déjà été utilisée pour solubiliser des
médicaments peu ou pas solubles dans l'eau, comme il
est décrit dans US-A-4 727 064 et EP-A-0 149 197.
Ainsi, des complexes d'inclusion ont été formés avec
des composés organiques tels que les hormones, les
stéroïdes, les glycosides cardiaques, les dérivés des
benzodiazépines, les benzimidazoles, les pipéridines,
les pipérazines, les imidazoles, etc.
Cependant, comme il est indiqué dans
EP-A-0149197, la β-cyclodextrine et ses dérivés
méthylés ne peuvent convenir pour une utilisation
thérapeutique en raison de leur toxicité élevée.
Dans le domaine de la scintigraphie,
WO-A-93/15765 décrit toutefois l'utilisation de
cyclodextrines comme additif pour stabiliser certains
constituants d'une trousse de produit
radiopharmaceutique, notamment des ligands phosphorés
comme la tris (3-méthoxypropyl)phosphine, contre
l'oxydation et la volatilisation. Dans ce cas, il ne
s'agit donc pas d'acides gras ; le radioélément est le
technétium ou le rhénium dont la chimie est très
différente de celle des halogénes utilisés dans
l'invention ; et le but n'est pas de solubiliser le
produit radiopharmaceutique, mais de stabiliser les
constituants tels que les ligands phosphorés, d'une
trousse de préparation d'un produit
radiopharmaceutique.
La présente invention a précisément pour
objet une composition radiopharmaceutique comprenant un
acide gras radiohalogéné, dans laquelle l'acide gras
est sous la forme d'un complexe d'inclusion avec une
cyclodextrine, ce qui permet de solubiliser celui-ci
dans une solution aqueuse sans ajouter de la sérum
albumine humaine. Cette composition est utilisable pour
l'examen scintigraphique du myocarde.
Les cyclodextrines utilisables dans cette
composition peuvent être de différents types et
comporter divers substituants. Elles sont choisies en
fonction des propriétés que doit présenter ce complexe
d'inclusion, en particulier comme produit
radiopharmaceutique.
Aussi, on choisit une cyclodextrine
résistant aux traitements de stérilisation utilisés et
n'exerçant pas d'influence néfaste sur la
biodistribution de l'acide gras.
De préférence, on utilise les
β et γ-cyclodextrines ou des dérivés mono ou
disubstitués de celles-ci, en particulier, les dérivés
alkylés ou hydroxyalkylés. De tels dérivés sont décrits
par exemple dans le livre de Dominique Duchêne : "New
Trends in Cyclodextrins and derivatives ; Ed. de Santé,
1991, pages 269 à 278, et 315 à 319. A titre d'exemple
de tels dérivés, on peut citer
l'heptakis-2,6-di-O-méthyl-cyclomaltoheptaose, dénommé
ci-après 2,6-diméthyl β-cyclodextrine et
l'heptakis-O-hydroxypropyl cyclomaltoheptaose dénommé
ci-après hydroxypropyl β-cyclodextrine.
Les acides gras radiohalogénés utilisés
dans le complexe d'inclusion peuvent être également de
différents types. On peut utiliser en particulier des
acides gras aliphatiques saturés ou insaturés, à chaíne
linéaire ou ramifiée, comprenant de 14 à 18 atomes de
carbone et des acides gras aromatiques comme les acides
(iodophényl)alcanoïques, utilisables pour l'examen du
myocarde.
L'halogène est généralement en position ω .
Par ailleurs, lorsque l'acide gras est un acide
aliphatique, il est avantageusement substitué en
position β, par rapport au groupe carboxyle, par un ou
plusieurs substituants alkyle, par exemple méthyle ou
éthyle.
En effet, la métabolisation de l'acide gras
par β-oxydation peut être ralentie par la présence en
position β d'un ou deux méthyle. Le temps de rémanence
de l'acide gras dans la cellule myocardique est ainsi
augmenté, ce qui permet de réaliser l'examen
scintigraphique avec plus de confort.
L'halogène radioactif de l'acide gras peut
être choisi parmi les isotopes radioactifs de F, Cl, Br
et I.
A titre d'exemples de tels isotopes, on
peut citer 123I, 125I, 131I, 124I, 18F, 76Br, 82Br et
34mCl.
A titre d'exemples d'acides gras
utilisables, on peut citer l'acide 16-iodo 3-méthyl
hexadécanoïque, l'acide 16-iodo 3,3-diméthyl
hexadécanoïque, l'acide 16-iodo 9-hexadécénoïque,
l'acide (ortho iodophényl)pentadécanoïque, l'acide
15-(para-iodophényl)pentadécanoïque, et l'acide
15-(paraiodophényl)-3-méthyl pentadécanoïque.
L'emploi d'acides gras de ce type est
décrit dans Eur. J. Nucl. Med., 1988, 14, p. 624-627 ;
Nucl. Med. Biol. Vol. 17, n° 8, 1990, p. 745-749 et
vol. 20, n° 6, 1993 p. 747-754 ; et Nuclear Medicine
Communications, 1993, 14 p. 181-188 et 310-317.
De préférence, l'acide gras radiohalogéné
est un acide 16-halogéno 3-méthyl hexadécanoïque, en
particulier l'acide 16-iodo-3-méthyl hexadécanoïque
(IAGM).
Le complexe d'inclusion utilisé dans les
compositions radiopharmeutiques de l'invention peut
être préparé par des méthodes classiques, par exemple
par mélange d'une solution de l'acide gras
radiohalogéné dans un solvant organique miscible à
l'eau avec une solution aqueuse de la cyclodextrine
utilisée, suivie d'une évaporation du solvant
organique. On peut ensuite évaporer la solution
aqueuse, lorsque l'on veut obtenir le complexe à l'état
sec.
A titre d'exemple de solvant organique
utilisable, on peut citer l'acétone.
Les quantités de cyclodextrine et d'acide
gras radiohalogéné mises en présence doivent
correspondre à un excès de cyclodextrine par rapport à
l'acide gras. On peut utiliser, par exemple, des
quantités d'acide gras radiohalogéné et de
cyclodextrine telles que le rapport molaire
cyclodextrine/acide gras radiohalogéné soit de
2 à 10. Généralement, de bons résultats sont obtenus
avec un rapport molaire d'environ 5.
Selon une forme préférée de réalisation de
l'invention, la composition radiopharmaceutique
utilisable pour l'examen du myocarde, est constituée
par une solution aqueuse du complexe d'inclusion de la
cyclodextrine et de l'acide gras radiohalogéné.
L'acide gras radiohalogéné utilisé dans la
composition radiopharmaceutique de l'invention, peut
être préparé par un procédé classique, par exemple par
le procédé décrit dans EP-A-0 069 648 lorsque
l'halogène radioactif est 123I, 125I, 131I ou 124I.
Pour obtenir la composition
radiopharmaceutique, on reprend l'acide gras
radiohalogéné, préalablement mis à sec, avec une
solution aqueuse de cyclodextrine.
Après distribution en volumes de 2ml,
chaque flacon peut être soumis à la stérilisation ;
celle-ci peut être effectuée par des procédés
classiques, par exemple par chauffage.
Dans la composition radiopharmaceutique, la
solution aqueuse contient de préférence, d'autres
additifs, en particulier pour amener l'osmolarité à une
valeur adaptée à l'injection.
Les additifs utilisés dans ce but peuvent
être des tampons, du sérum physiologique, et en
particulier des polyols. A titre d'exemples de polyols
utilisables, on peut citer le mannitol, l'inositol, le
sorbitol et le dixylitol.
Ces additifs sont choisis en fonction des
traitements éventuels que devra subir la solution, en
particulier du mode de stérilisation envisagé.
Lorsque la stérilisation est effectuée par
la chaleur, on utilise de préférence un polyol tel que
le mannitol ou l'inositol.
L'invention a encore pour objet une trousse
pour la préparation d'une composition
radiopharmaceutique à l'iode radioactif, à partir d'un
acide gras non radioactif et de cyclodextrine.
Cette trousse comprend au moins deux
flacons qui contiennent respectivement un seul ou
plusieurs des constituants suivants :
- un acide gras bromé ou iodé, non radioactif,
- un solvant organique tel que l'acétone,
- un iodure métallique, tel que l'iodure de sodium,
- une cyclodextrine, et
- un excipient convenant à la préparation d'une solution injectable.
Avec cette trousse, on peut préparer tout
d'abord l'acide gras marqué à l'iode radioactif en
mettant en oeuvre le procédé décrit dans
EP-A-0 069 648, à partir du ou des flacons contenant
l'acide gras non radioactif, l'iodure métallique et le
solvant organique, dont on combine le(s) contenu(s)
avec de l'iodure radioactif.
Après cette opération, on mélange l'acide
gras marqué à l'iode radioactif avec une solution
aqueuse de cyclodextrine provenant d'un des flacons de
la trousse
D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention apparaítront mieux à la lecture des
exemples suivants donnés bien entendu à titre
illustratif et non limitatif, en référence aux figures
1 et 2 annexées.
La figure 1 représente le spectre obtenu
par RMN du proton à 500 MHz du complexe d'inclusion
acide 16-iodo-3-méthyl hexadécanoïque et 2,6-diméthyl β
-cyclodextrine, et
La figure 2 représente le spectre RMN du
proton à 500 MHz obtenu dans les mêmes conditions, de
la 2,6-diméthyl β-cyclodextrine.
Dans ces exemples, on dissout 1 mg
(2,5 µmol) d'acide 16-iodo 3-méthyl hexadécanoïque
(IAGM) dans 500 µl d'acétone. Après évaporation
partielle de l'acétone, on ajoute un équivalent de la
cyclodextrine utilisée (2,5 µmol) dissous dans 500 µl
de solution tampon phosphate 0,1M, pH de 7,4. On agite
vigoureusement en chauffant. Après refroidissement, on
regarde l'évolution de la solution. Lorsqu'elle reste
inchangée dans le temps, la limite de solubilité est
atteinte. Dans le cas contraire, on ajoute 1, puis 2,
puis 3 équivalents, etc. pour obtenir la solution
désirée.
Les résultats obtenus avec différents
cyclodextrines sont rassemblés dans le tableau 1 qui
suit.
Dans ce tableau, on a indiqué les
équivalents de cyclodextrine nécessaires pour obtenir
une solution limpide.
Les résultats du tableau 1 montrent que la
2,6-diméthyl β-cyclodextrine et la 2-hydroxypropyl
β-cyclodextrine fournissent les meilleurs résultats. De
bons résultats sont obtenus également avec la
γ-cyclodextrine. En revanche, on n'obtient pas de
complexe avec la 2,3,6-triméthyl β-cyclodextrine.
On étudie par résonance magnétique
nucléaire (RMN) du proton à 500 MHz le complexe obtenu
avec la 2,6-diméthyl β-cyclodextrine. Le spectre obtenu
avec le complexe d'inclusion dissous à une
concentration de 4 mmol/l dans la solution tampon
phosphate à 298 K est représenté sur la figure 1.
Sur la figure 2, on a représenté à titre
comparatif le spectre RMN du proton à 500 MHz de la
2,6-diméthyl β-cyclodextrine seule à une concentration
de 10 mmol/l dans le même tampon phosphate.
La comparaison de ces deux spectres montre
que l'on a bien produit un complexe d'inclusion, car on
constate un déplacement des protons H3 et H5 vers les
champs forts ; ainsi les protons situés dans la cavité
interne sont perturbés par le composé inclus.
L'inclusion de l'acide gras se fait par l'halogène
suivi de quelques CH2.
Une étude en milieu diméthylsulfoxyde
(DMSOd6) a permis de mettre en évidence une
stoechiométrie 1/1 pour le complexe et une constante
d'association de 500.
Dans ces exemples, on prépare différents
complexes de cyclodextrine avec l'acide 16-iodo
3-méthyl hexadécanoïque (IAGM) en opérant de la façon
suivante. Dans un flacon, contenant 2,02 µmol de IAGM
on ajoute 10,1 µmol de la cyclodextrine utilisée,
mentionnée dans le Tableau 2 qui suit, dissoute dans
2 ml du solvant utilisé qui est donné également dans le
Tableau 2. On soumet la solution à une stérilisation
par la chaleur dans les conditions données dans le
Tableau 2.
On détermine la pureté radiochimique du
complexe avant stérilisation et après stérilisation.
Cette pureté radiochimique (en %) correspond au
pourcentage de radioactivité présent dans le complexe
par rapport à la radioactivité totale.
Les résultats sont donnés dans le Tableau
2.
Au vu des ces résultats, on remarque que le
solvant de dissolution de la cyclodextrine a une grande
importance. En effet, en présence d'ions chlorure ou
carbonates, on a une pureté radiochimique beaucoup plus
faible après stérilisation, ce qui n'est pas le cas
avec l'eau. Les meilleurs solvants sont l'eau et les
solutions de mannitol ou d'inositol à 4 % dans l'eau.
La pression osmotique de ces dernières étant comprise
entre 280 et 300 mOsm/kg, ces solutions peuvent être
utilisées pour la fabrication de produits
radiopharmaceutiques injectables.
Dans cet exemple, on injecte à des chiens
Beagle pesant 15 à 18 kg, 2 ml d'une solution aqueuse
de complexe d'inclusion obtenue par dissolution de
0,8 mg d'acide 16-iodo 3-méthyl hexadécanoïque marqué
l'iode 123 (74 MBq) dans une solution d'inositol à 4
dans l'eau (ppi) contenant 14 mg de 2,6-diméthyl-β
-cyclodextrine.
La solution aqueuse est préparée en suivant
le mode opératoire de l'exemple 5 puis stérilisée par
chauffage à 120°C pendant 20 min.
L'acide gras marqué à l'iode 123 a été
préparé de la façon suivante :
8mg d'acide gras sont dissous dans une
solution acétonique contenant 10 µg d'iode-127. La
solution est ajoutée à la solution d'iode-123 (1850 MBq
à calibration). L'ensemble est porté pendant 7 minutes
à 100°C. Après refroidissement, la solution est
purifiée sur la résine anionique AG 1 x 8 100-200 mesh.
la solution acétonique récupérée est mise à sec. Le
résidu solide est repris par 20 ml d'une solution de
mannitol ou d'inositol à 4% contenant 144 mg de
2,6-diméthyl-β-cyclodextrine. Après dissolution totale,
la solution est répartie en flacons (2 ml par flacon).
Chaque flacon est serti et soumis à la stérilisation
par chauffage.
Après l'injection, on examine les chiens au
moyen d'une caméra en prenant une image par minute pour
déterminer la captation et la rétention de l'acide gras
marqué à l'iode 123.
Les résultats obtenus sont donnés dans le
tableau 3 annexé.
Ils sont estimés à partir de valeurs
chiffrées, déterminées à partir des images, en
utilisant le mode de calcul décrit dans Eur. J. Nucl.
Med., 1988, 14 : p.624-627.
Dans ce tableau, l'indice de captation est
le rapport entre la radioactivité présente dans le
coeur à 2 min. (en cpm/pixel) sur l'activité circulante
(en cpm/pixel).
Les pourcentages de rétention à 30 minutes
et à 60 minutes correspondent au rapport entre la
radioactivité cardiaque (après soustraction de
l'activité circulante) à 30 minutes ou à 60 minutes et
la radioactivité cardiaque à 10 minutes.
On suit le même mode opératoire que dans
l'exemple 15 pour étudier la fixation cardiaque du même
complexe d'inclusion en remplaçant la solution aqueuse
d'inositol par une solution de mannitol à 4 % dans
l'eau ppi.
Les résultats obtenus sont également donnés
dans le tableau 3.
Dans ce tableau, on a donné de plus à titre
comparatif les résultats obtenus lorsqu'on injecte aux
chiens 5 ml d'une solution d'acide 16-iodo 3-méthyl
hexadécanoïque (8 mg) marqué à l'iode 123 (74MBq)
dissous dans un tampon carbonate/hydrogénocarbonate
pH=9 avec de la sérum albumine humaine.
Les résultats du tableau 3 montrent que
l'on obtient une bonne fixation cardiaque.
Par ailleurs, on a remarqué sur les images
que la fixation hépatique, 15 à 20 minutes après
l'injection, est plus faible avec les solutions de
l'invention que celle obtenue avec la solution de sérum
albumine humaine.
Ainsi, l'emploi de la cyclodextrine permet
non seulement d'éviter les risques de contamination
virale, mais aussi d'améliorer la biodistribution de
l'acide gras.
Claims (18)
- Composition radiopharmaceutique comprenant un acide gras radiohalogéné, caractérisé en ce que l'acide gras radiohalogéné est sous la forme d'un complexe d'inclusion avec une cyclodextrine.
- Composition radiopharmaceutique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cyclodextrine est une β-cyclodextrine, une γ-cyclodextrine ou un dérivé de celles-ci.
- Composition selon la revendication 2, caractérisée en ce que la cyclodextrine est l'heptakis-2,6-di-O-méthyl-cyclo-maltoheptaose.
- Composition selon la revendication 2, caractérisée en ce que la cyclodextrine est l'heptakis-O-hydoxypropyl cyclomaltoheptaose.
- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'acide gras est un acide gras ω-radiohalogéné aliphatique comprenant de 14 à 18 atomes de carbone, qui est éventuellement mono ou disubstitué en position β par un ou deux groupes alkyle, ou un acide gras aromatique.
- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'halogène radioactif de l'acide gras est choisi parmi les isotopes radioactifs de F, Cl, Br et I.
- Composition selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'halogène est 123I, 125I, 131I ou 124I.
- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'acide gras est l'acide 16-iodo 3-méthyl hexadécanoïque.
- Composition radiopharmaceutique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle est constituée par une solution aqueuse du complexe d'inclusion de la cyclodextrine et de l'acide gras radiohalogéné.
- Composition radiopharmaceutique selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un autre additif pour amener l'osmolarité de la solution aqueuse à une valeur adaptée à l'injection.
- Composition radiopharmaceutique selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'additif est l'inositol ou le mannitol.
- Procédé de préparation d'une composition radiopharmaceutique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger l'acide gras radiohalogéné amené à sec avec une solution aqueuse de cyclodextrine.
- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'on soumet la solution obtenue à une stérilisation par chauffage.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 et 13, caractérisé en ce qu'on utilise des quantités d'acide gras radiohalogéné et de cyclodextrine telles que le rapport molaire de la cyclodextrine à l'acide gras radiohalogéné soit de 2 à 10.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 et 14, caractérisé en ce que la solution aqueuse de cyclodextrine comprend un additif choisi parmi les tampons et les polyols pour régler l'osmolarité de la solution.
- Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'additif est un polyol.
- Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'additif est l'inositol ou le mannitol.
- Trousse pour la préparation d'une composition radiopharmaceutique à l'iode radioactif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux flacons qui contiennent respectivement un seul ou plusieurs des constituants suivants:un acide gras iodé ou bromé non radioactif,un solvant organique,un iodure métallique,une cyclodextrine, etun excipient convenant à la préparation d'une solution injectable.
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